Suivi

Mutations, thermodynamique et fossiles transitoires


Re: Les mutations et le reste, la suite -- Julien
Posté par Platecarpus , Jun 08,2002,04:47 Index  Forum

> Feduccia n’est pas anti-évolutionniste, je n’essai pas de lui faire dire cela. Il est une sommité dans la recherche sur les oiseaux et selon son analyse il ne s’agit que d’un oiseaux. De plus, je vous demandais de me montrer un gradualisme entre reptile et oiseaux, un fossile à lui seul ne constituerait pas une preuve de la descendance par modifications graduelles des oiseaux à partir des reptiles ou dinosaures.

Feduccia n'est pas une sommité ; c'est un chercheur hérétique, qui s'oppose courageusement à la théorie dominante sur l'origine des oiseaux avec les arguments qu'il trouve. Il affirme qu'Archaeopteryx est à 100 % un oiseau ; mais ce n'est pas parce qu'il le dit, ce n'est pas parce qu'il est anatomiste, qu'il faut le croire sur parole - entre autres parce que des dizaines d'autres chercheurs tout aussi compétents ont étudié Archaopteryx, et ont tous conclu que c'était une forme transitoire.

Mon argumentation s'appuyait sur l'étude du fossile lui-même (tous les caractères que j'ai cités se retrouvent sur le squelette de l'animal), et est en accord avec les conclusions de la majorité des spécialistes. La vôtre se résume à une citation décontextualisée d'UN chercheur aux idées marginales. Le problème, c'est qu'une seule phrase isolée, provienne-t-elle d'un prix Nobel, ne remplacera jamais un fait, et encore moins la synthèse de dizaines d'analyses empiriques distinctes ayant mené aux mêmes conclusions.
En fait, Feduccia démontre juste qu'Archaeopteryx était sans doute capable de fonctions aérodynamiques très élaborées. Je n'ai pas dit le contraire. Mais ça n'empêche pas qu'anatomiquement, c'est incontestablement une forme transitoire, avec plus de caractères reptiliens qu'aviens.
Le fait qu'un animal qui, morphologiquement parlant, tenait plus du Compsognathus que du gallinacé ait été capable de prouesses aéronautiques (telles que les décrits Feduccia) est au contraire un argument pour l'évolution. Il prouve que la complexité des oiseaux n'est précisément pas irréductible : un animal pouvait voler presque aussi bien qu'un oiseau moderne, tout en étant bâti presque entièrement comme un dinosaure. Cela prouve que des étapes graduelles dans l'apparition des structures qui ont permis le vol des oiseaux ont pu exister, et être fonctionnelles.

> De plus, je vous demandais de me montrer un gradualisme entre reptile et oiseaux, un fossile à lui seul ne constituerait pas une preuve de la descendance par modifications graduelles des oiseaux à partir des reptiles ou dinosaures.

Il prouverait que des formes intermédiaires ont existé, ce qui n'est déjà pas rien.
Le gradualisme phylétique au sens strict correspond à une modalité évolutive bien précise : la transformation lente, soutenue et progressive d'une espèce en une autre, sans le moindre épisode de stase ni la moindre spéciation. C'est un cas relativement rare : il en existe des exemples, mais le modèle des équilibres ponctués, qui intègre des épisodes plus discontinus (dont l'existence est confirmée par la biologie contemporaine) s'applique plus souvent.
De plus, un cas de gradualisme phylétique stricto sensu ne peut être bien démontré que lorsqu'on bénéficie d'une documentation paléontologique exceptionnellement complète, ce qui est loin d'être le cas pour les premiers oiseaux.

Ces précisions faites, je rappelerai qu'il existe d'autres formes intermédiaires qu'Archaeopteryx entre les dinosaures et les oiseaux. Le squelette d'un petit dinosaure théropode de type Compsognathus évoque un peu celui d'un poulet. On dispose ensuite de plusieurs fossiles authentiques de dinosaures munis de plumes : celles-ci ont donc pu apparaître sans être liées à une adaptation aérodynamique poussée. Elles avaient selon toute probabilité un rôle thermorégulateur.
Archaopteryx conserve la plupart des caractères de ces petits dinosaures à plumes. Son squelette, comme je l'ai expliqué, est essentiellement reptilien, mais il présente déjà quelques modifications partielles (jambe, cage thoracique) dans le sens avien. Enfin, on connaît d'autres fossiles d'oiseaux archaïques qui ont encore gagné des caractéristiques aviennes par rapport à Archaeopteryx. Beaucoup d'entre eux continuent de posséder des caractères reptiliens (dents aiguisées de dinosaures...) : je citerais l'exemple, parmi beaucoup d'autres, d'Ichtyornis. On connaît même des espèces d'oiseaux qui, à l'heure actuelle, n'ont toujours pas perdu des caractères reptiliens qui ont disparu chez toutes les autres. J'ai déjà cité cité dans un autre message l'hoazin, qui possède des griffes reptiliennes au bout des ailes.
Au demeurant, l'anatomie d'un oiseau garde encore énormément de points communs avec celle d'un Compsognathus, ou même d'un crocodile. Aucune des modifications constatées n'est invraisemblable d'un point de vue génétique. En fait, ces faits sont largement concluants : cela explique que des chercheurs comme Feduccia, qui pensent que les ancêtres des oiseaux n'étaient pas des dinosaures mais d'autres reptiles encore, soient de plus en plus rares et ne fassent guère d'émules dans les jeunes générations.

> Tautologie. Dire que les preuves de votre théorie ont disparu ne convaincrait pas le moins sceptique du monde.

Je crois que vous n'avez pas saisi mon argumentation. Les observations et les expérimentations ont prouvé que, contrairement à ce qu'on croyait, pour faire apparaître des ailes chez des insectes aptères, il ne fallait pratiquement pas de formes intermédiaires. Il est donc très logique qu'on ne retrouve pas ces intermédiaires... puisque la biologie moderne confirme qu'ils n'ont pas existé !

> La paléoentomologie démontre clairement que les plus vieux fossiles d’insectes sont presque exacte à leur homologue contemporain.

C'est vrai que certains insectes sont encore identiques aux plus anciens qu'on connaît. Cela signifie simplement qu'ils n'ont pas évolué, ce qui n'est pas gênant. Simplement, quand on prend la peine de regarder les fossiles eux-mêmes, on voit bel et bien les principaux groupes d'insectes apparaître progressivement les uns à partir des autres. La quasi-totalité des insectes connus apparaissent à des époques différentes dans les archives fossiles, et on les voit (malgré le très faible nombre de fossiles d'insectes disponibles) dériver de groupes déjà existants. Bien sûr, certains ne se sont pas du tout transformés depuis les plus anciens insectes (stricto sensu) connus, mais la plupart l'ont fait, tandis que d'autres ont disparu depuis. Je ne vois pas pourquoi la stase chez certains insectes serait un argument contre l'évolution chez les autres.

> Même en labo, où il n’existe pas de sélection naturelle, on sait que les mouches à fruit mutantes meurent plus vite et se reproduisent moins.

C'est totalement faux. Certaines mutantes, comme Ultrabithorax (qui est plus une grande malformée qu'autre chose) sont effectivement moins viables que les non-mutantes. Mais, comme Jean-François l'a mentionné, même les études dans la nature montrent que certains mutants sont en réalité plus efficaces que les autres. Ce n'est pas parce que quelques mutantes très spectaculaires sont non-viables qu'on peut généraliser.

>Imaginez-les maintenant dans leur écosystème naturel ; avec une paire d’aile en plus, les mutantes sont inutilement plus lourde. Les mouches produisent déjà une portance jusqu’à deux fois leur poids avec une paire d’ailes! De plus, en supprimant le balanceur, le vol devient moins efficace voir impossible.

Vous parlez encore d'Ultrabithorax. J'ai déjà expliqué un peu plus haut pourquoi ce n'était pas un exemple pertinent qui permettait de généraliser...

>C’est exactement ce que je disais ; copier-coller de l’information existante pourrait résulter en une structure morphologique additionnelle, mais pas nouvelle.

A partir du moment où la structure en question n'est identique à aucune structure préexistante, elle est par définition nouvelle. Je crois avoir donné assez d'exemples comme ça.

>De surcroît, l’organisme n’est pas « équipé » pour accepter ou supporter cet organe additionnel. Le fait que la paire d’ailes additionnelle soit un peu différente ne viens en rien vous aider, c’est une aile et il n’y a rien de nouveau sous le soleil.

C'est une aile _différente_, ce qui suffit à en faire quelque chose de nouveau. Que vous le vouliez ou non, on n'avait jamais vu une structure comme ça avant. Qu'on puisse encore voir qu'elle provient d'une aile parce qu'elle n'en a pas perdu toutes les caractéristiques ne change rien à l'affaire : cette structure est nouvelle stricto sensu et on ne peut pas dire le contraire.
Je peux vous faire la même objection à propos de l'apparition des ailes chez les insectes aptères. Elles se sont développées à partir de structures respiratoires, qui jouent le simple rôle de planeur (voire de flotteur !) chez certaines espèces. En dupliquant la structure en question et en modifiant l'expression des gènes qui la fabriquent, on arrive à fabriquer une aile.
Le plus drôle est que l'apparition d'une aile chez un insecte aptère ne nécessite aucune information génétique additionnelle. Les ailes sont des sacs respiratoires dupliqués "légèrement différents", comme vous dites (les gènes qui fabriquent les sacs respiratoires chez les aptères suffisent à faire une aile chez un insecte ailé : rien de plus, rien de moins !) Rien de nouveau sous le soleil ici non plus, donc...

Ces faits acquis confirment qu'entre un sac respiratoire dupliqué "légèrement différent" qui donne une aile et une aile dupliquée "légèrement différente" qui donne une structure un peu bizarre, il n'y a pas de différence qualitative. La biologie n'est pas un monde simple et tranché où il existe d'un côté les "structures viables et fonctionnelles" et les "méchantes mutations qui viennent tout corrompre". Il y a des nuances.

> Rien n’est une innovation si ce n’est coordonné et supporté par l’ensemble des autres fonctions de l’organisme déjà présentes.

C'est jusque-là une affirmation purement gratuite.

> 1) le poids de l’organisme est inutilement plus élevé ce qui réduit directement la vitesse de déplacement ce qui est directement « repéré » par la sélection naturelle. (ais-je besoin de vous faire le dessin d’une mouche plus lente attrapée plus facilement par la grenouille ?)

Je ne connaissais pas encore cet argument-là : une nouvelle structure rend l'organisme plus lourd, donc l'empêche de se déplacer aussi vite que les autres. C'est très simple, voire un peu simpliste ; trop simple en tout cas pour pouvoir fonctionner.
Que faites-vous par exemple d'une structure supplémentaire qui _aide_ à la locomotion ? De la peau étirée entre les doigts chez les proto-chauves-souris qui fait office de planeur, à défaut de permettre le vol battu ? (il y a des mammifères qui en sont réellement à ce stade-là ; les chauves-souris ont simplement étiré leur peau et écarté leurs doigts un peu plus, ce qui leur permet de voler encore mieux) Ai-je besoin de dessiner un animal qui tombe moins vite - donc court moins de risques en sautant d'un arbre - parce qu'il résiste mieux à l'air ? Ai-je besoin de faire un dessin d'un insecte qui atterit sans dommage après une chute très haute parce que des sacs respiratoires surnuméraires bricolés font office de planeurs ? Ai-je besoin de dessiner un poisson que ses nageoires bricolées en forme de pattes aident à se déplacer au sol ? (on connaît ici aussi les exemples adéquats : entre le poisson qui se tortille impuissamment à terre, celui qui arrive à se mouvoir suffisamment pour regagner l'eau et celui qui n'a aucune difficulté à courir littéralement au sol avec ses nageoires (périophtalme), on ne constate que des différences dans la structure des nageoires pouvant être induites par mutation) Ai-je besoin de dessiner le mammifère muni d'une corne frontale nouvellement apparue qui décourage les prédateurs ? Ai-je besoin de dessiner l'agglomérat de plusieurs bactéries qui résiste mieux en environnement hostile que des cellules isolées ? (encore une fois, le cas est connu et même bien connu ; les créatures pluricellulaires sont sans doute apparues comme ça) Ai-je besoin de dessiner l'invertébré vermiforme qu'une corde dorsale rigide rend plus résistant ?...
Toutes ces innovations peuvent survenir par mutations génétiques. Des mutants présentant des modifications dans ce sens ont été observés dans chaque cas. De plus, comme JF l'a rappelé, les études génétiques ont montré que des mutants mieux adaptés que leurs parents apparaissaient à chaque génération _dans la nature_.
Tout concourt donc à prouver que la modification de structures morphologiques, comme l'apparition de structures nouvelles, ne défavorisent pas forcément leur porteur. Elles peuvent le gêner pour se déplacer, c'est certes le cas d'Ultrabithorax (que, je vous le rappelle, je n'avais jamais citée). Elles peuvent aussi l'aider, c'est également prouvé.

La principale faille de votre argumentation sur ce point est la confusion entre nature et fonction : une structure nouvelle peut apparaître, contrairement à ce que vous affirmiez. C'est une différence de nature.
Par la suite, cette structure nouvelle peut se révéler utile, encombrante ou neutre : mais ce n'est plus une question de nature. C'est une question de fonction, qui dépend entièrement de l'environnement, pas de la structure elle-même. Qualitativement parlant, il n'y a pas de différence entre Bithorax, qui est plutôt gênée, et la mutation qui fait d'un sac respiratoire surnuméraire une ébauche d'aile.

Comme je m'y attendais, vous refusez mes exemples. Je les maintiens, parce qu'ils me semblent justes ; mais je vous ai déjà expliqué il y a quatre messages que, _même si pas un seul de ces exemples n'existait_, votre objection ne serait déjà pas valable en théorie, parce que le mécanisme duplication/mutations suffit à expliquer de manière simple et crédible toutes les différences constatées entre organismes, y compris entre une bactérie et un homme. Je ne pense pas qu'il soit nécessaire de faire la liste, en revanche, de tous les mécanismes et de toutes les entités dont nous n'avons aucune trace et dont le créationnisme postule l'existence...

> Le mouvement des autres membres est très fort probablement moins efficient.

"Très probablement" : pourquoi ? Que ce soit parfois le cas me paraît possible. Affirmer que c'est toujours comme ça est à la fois improbable, dénué de preuves et contredit par les faits.

> Vous avez prouvé « radicalement nouvelle » !? Vous avez prouvé que du copier-coller ou des mutations sur des gènes existants résultaient en structures doublées mais légèrement différentes. Ces structures ne sont pas « nouvelles » comme dans un insecte SANS ailes (pas du tout) à un insecte AVEC ailes.

Mais d'un insecte SANS ailes à un insecte AVEC ailes il n'y a que duplication d'un sac respiratoire "légèrement différent".
Toutes les structures morphologiques existantes sont profondément semblables les unes aux autres : elles sont constituées de cellules semblables, et codées de la même façon par des gènes ayant souvent de longues séquences communes. Par conséquent, elles ont toutes pu apparaître les unes à partir des autres suite à des duplications d'organes "légèrement différents" : rien en théorie comme en pratique ne s'y oppose. Les évolutionnistes considèrent que c'est effectivement le cas, et que les nouveaux gènes sont apparus grâce à des mutations (éventuellement précédées de duplications) de gènes préexistants. C'est tout à fait plausible, et rien ne permet de réfuter ce modèle. Tous les mécanismes (mutation, duplication, apparition d'innovations...) qu'il demande pour fonctionner ont été effectivement observés, dans la nature ou en laboratoire.

> De plus, [la nouvelle structure] n’étant pas reliée au reste du fonctionnement de l’organisme

Pourquoi ne le serait-elle pas ? (je sais qu'Ultrabithorax a bon dos avec ses ailes non-fonctionnelles, mais les autres cas ne présentent pas de dysfonctionnements semblables)

> Bon, et bien donnez moi un exemple de système ouvert où la quantité d’énergie entrante est utilisée de façon à augmenter la complexité du système. Oublier les faux-exemples donné sur Talkorigins (cristaux, graines de plantes, …) ils sont inapplicables au sujet de l’origine de la vie.

Ils n'ont peut-être pas de valeur au sujet de l'origine de la vie en particulier (encore que tout le monde ne soit pas d'accord là-dessus en ce qui concerne les cristaux...), mais ils ont une valeur de principe incontestable. Ils prouvent que la 2loT (comme le dit d'ailleurs explicitement son énoncé) n'est pas valable dans les systèmes ouverts. Cela leur donne une portée plus générale. Ils montrent que, dans certains cas, la 2loT ne sera pas pertinente. Il se trouve que ce sont les cas où le système est ouvert. Or, la vie en fait partie : si on tente d'appliquer la 2loT aux systèmes vivants, on peut donc s'attendre à ce qu'il y ait des incohérences. C'est ce que ces exemples confirment, non parce qu'ils ont quelque chose à voir avec l'origine de la vie, mais parce qu'ils montrent la validité d'un principe en tant que tel.

> En fait, la 2LoT s’applique aux systèmes ouverts mais elle n’est pas généralisé puisqu’il existe le contre-exemple de la matière vivante...

C'est un peu comme si je disais : "En fait, la physique quantique s'applique aux systèmes macroscopiques, mais elle n'est pas généralisée car il existe le contre-exemple de mon chat qui est mort ou vivant, mais jamais les deux à la fois." La physique quantique ne s'applique qu'aux systèmes microscopiques, ça fait partie de ses principes fondamenteux. La 2loT ne s'applique qu'aux systèmes fermés ; ça fait également partie de ses principes fondamentaux.
La 2loT n'est pas sortie de rien : elle s'appuie sur une structure logique qui permet de la démontrer. Or, cette structure logique s'effondre si on parle de systèmes ouverts et non fermés. Cela tient à la nature de la loi elle-même, pas à l'existence de "contre-exemples" empiriques.
Si vous prenez un système thermodynamique dans son ensemble, l'entropie (c'est à dire le désordre) augmentera effectivement au cours du temps dans l'ensemble du système. Cependant, cela ne l'empêchera pas de diminuer localement : si vous concentrez votre attention sur la description thermodynamique d'un système ouvert, sans décrire en même temps le milieu extérieur, vous verrez que l'entropie y diminue dans certains cas. Il suffit de faire bouillir l'eau d'une casserole pour prouver concrètement que la 2loT ne peut pas être appliquée à un système fermé décrit isolément.

> Les angiospermes par exemple n’existeraient pas sans la pollinisation effectué par l’insecte ou l’animal qui visite la plante. On a aucune preuve que les angiospermes on un jour développé la dépendance aux pollinisateurs comme vecteur pour le transport de la spore mâle. Les choses ont toujours été comme ça jusqu’à preuve du contraire. Donc, tout doit être là, impossible de « réduire » le système « plante-pollinisateur » sans faire disparaître la plante.

Eh bien si, c'est précisément possible. La complexité du système de fécondation des angiospermes n'est justement pas irréductible, pas plus que les autres cas de symbiose.
L'apparition progressive d'une symbiose chez des organismes non-symbiotiques, mais aussi l'adaptation des proies pour échapper à leurs prédateurs et celle des prédateurs pour mieux attraper leurs proies sont des processus connus sous le nom plus général de coévolution. On a déjà observé, comme je vous l'ai déjà dit, de nombreux exemples de coévolution.
Aucune symbiose ne correspond à une complexité irréductible, et la symbiose "plante à fleurs + insectes" pas plus que d'autres : entre le pollen transporté par le vent, les spores qui s'accrochent par hasard au corps d'un insecte, l'insecte qui se pose par hasard sur une fleur et emporte quelques spores avec lui, la fleur qui pour une raison x ou y attire un insecte (cela peut tenir de l'odeur, de la couleur, de la forme... autant de caractéristiques aisément modifiables par mutation) et la symbiose actuelle, on bénéficie de toutes les étapes intermédiaires qu'il faut.

La complexité des symbioses existantes n'est pas irréductible. La mutagenèse de toutes les innovations rencontrées au cours de l'évolution est un mécanisme à la fois simple, plausible en théorie et vérifié en pratique. Les formes transitoires existent et sont nombreuses, réduisant à néant toutes les conceptions typologistes de la vie.
La théorie de l'évolution bénéficie à la fois de mécanismes plausibles et de preuves factuelles : on voit réellement l'évolution se produire dans les fossiles, et on en trouve encore les vestiges dans les organismes vivants. Elle ne contredit pas les lois de la physique ni les théories de l'information sérieuses.

En fait, c'est la seule explication de nos origines qui soit purement scientifique. Le créationnisme est une idée religieuse, extrêmement coûteuse en hypothèses infondées. Pour cette raison, il est très loin d'avoir le même statut scientifique que la théorie de l'évolution.


Suivi